Vorsichtsmaßnahmen für die CNC-Bearbeitung von Keramikteilen

Vorsichtsmaßnahmen für die CNC-Bearbeitung von Keramikteilen

CNC-Bearbeitung Keramikteile haben eine hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Isolierung und andere Eigenschaften und werden häufig in Halbleitern, Glasfaserkommunikation, Lasern, medizinischen Geräten, Erdöl, Metallurgie, Elektronik und anderen Industrien verwendet. Mit der Entwicklung der Industrie haben sich die Verarbeitungstechnologien von Keramikteilen diversifiziert, wie z. B. Trockenpressen durch hochreine Keramikrohstoffe, Hochtemperatursintern und CNC-Fräsbearbeitung der bearbeitbaren Keramik. Die CNC-Bearbeitung gilt jedoch als die am weitesten verbreitete Verarbeitungstechnologie für Keramikteile. Aufgrund der einzigartigen Sprödigkeit keramischer Materialien können die Keramikteile während der CNC-Fräsbearbeitung sehr leicht abplatzen. Daher erfordert die CNC-Bearbeitung von bearbeitbaren Keramikteilen professionellere Technologie und langjährige Erfahrung. Gleichzeitig verfügt eine CNC-Bearbeitungswerkstatt über die Möglichkeit, die bearbeitbaren Keramikteile zu bearbeiten, was ebenfalls ein Aspekt ist, der die Verarbeitungsstärke einer CNC-Werkstatt widerspiegelt.

Vorsichtsmaßnahmen für die CNC-Bearbeitung von bearbeitbarer Keramik

Keramik ist sehr schwer. Die Härte der meisten Industriekeramiken ist sehr hoch und wird nur von Diamant übertroffen, was der Hauptgrund dafür ist, dass die CNC-Bearbeitung von Keramikteilen ziemlich schwierig ist. Die Härte von Metallmaterialien wie Aluminium und Stahl ist weitaus geringer als die von Keramikmaterialien, und die Steifigkeit gewöhnlicher CNC-Werkzeugmaschinen ist nicht stark genug, was zu starken Vibrationen während der Bearbeitung führt, insbesondere bei der Hauptwelle. Die übermäßige Vibration kann dazu führen, dass das Werkzeug springt und das Werkzeug bricht, was die Lebensdauer des Werkzeugs direkt verkürzt und auch die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt. Zweitens verringert es auch die Spindelgenauigkeit. Die während der maschinellen Bearbeitung von bearbeitbarer Keramik erzeugten Späne liegen in Form von Pulver vor, das in die Präzisionsteile innerhalb der Maschine eindringen kann, wodurch die Präzisionsteile wie Schrauben, Führungsschienen usw. beschädigt werden und die Genauigkeit verringern der Maschine.

CNC-Bearbeitung von Keramik
CNC Maschine

Professionelle bearbeitbare Keramik-CNC-Maschinen sind erforderlich. Die Obergrenze der Geschwindigkeitsbegrenzung der CNC-Maschine für bearbeitbare Keramik ist höher als bei einer gewöhnlichen CNC-Maschine. Im Allgemeinen beträgt die Höchstgeschwindigkeit einer gewöhnlichen CNC-Maschine 24000 U/min, während die Höchstgeschwindigkeit einer Keramik-CNC 36000 U/min erreichen kann, was die CNC-Maschinenbearbeitung solcher Hartkeramiken gut unterstützt und auch die Gesamtstabilität der Maschine verbessert, um Maschinenvibrationen während der Bearbeitung zu verhindern . Bearbeitbare Keramik-CNC-Maschinen erfordern einen mehrfachen Schutz, um zu verhindern, dass das Keramikpulver in die CNC-Maschine gelangt. Es ist notwendig, das Keramikpulver während der Bearbeitung kontinuierlich zu reinigen. Gleichzeitig muss auch das Kühlsystem überprüft werden, da das Kühlsystem für eine Hochgeschwindigkeits-CNC-Maschine sehr wichtig ist.

Professionelle Schneidwerkzeuge sind erforderlich. Die Härte keramischer Materialien ist im Allgemeinen hoch, was die Bearbeitung erschwert. Beispielsweise liegt die Härte von Aluminiumoxid-Keramik zwischen 80° und 90° und wird nur von Diamant übertroffen, und ihre Verschleißfestigkeit ist ebenfalls ziemlich hoch und entspricht dem 266-fachen der von Manganstahl. Es ist 171.5-mal so hoch wie Chromguss und es ist offensichtlich nicht realistisch, es mit dem üblichen Werkzeug aus Wolframstahl zu bearbeiten (die Härte von Wolframstahl liegt zwischen 45°-60°). Wie bereits erwähnt, ist die Härte der meisten keramischen Materialien nur von Diamant übertroffen, sodass die Bearbeitung von Keramik untrennbar mit Diamant verbunden ist. Die für die CNC-Bearbeitung von bearbeitbaren Keramikmaterialien verwendeten Schneidwerkzeuge sind vorzugsweise diamantbeschichtete Werkzeuge, die unter den Schneidwerkzeugen die längste Lebensdauer aufweisen. Bearbeitung der bearbeitbaren Keramik mit diamantbeschichteten Werkzeugen, die sich relativ leicht drehen lassen. Aber wenn Sie qualitativ hochwertige bearbeitbare Keramikteile bearbeiten, ist auch ein erfahrener Bediener mit viel Erfahrung erforderlich.

Keramikbearbeitung 3

Eigenschaften von Keramik

Wie andere Materialien haben auch Keramiken ihre einzigartigen Eigenschaften, wie z. B. Keramiken mit ultrahoher Festigkeit, extrem hoher Härte, hohem Elastizitätsmodul, hoher Temperaturbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit usw. und weit verbreitet in verschiedenen Branchen.

Vorteil Keramik

1:Elektrische Isolatoren: Keramiken sind ausgezeichnete elektrische Isolatoren. Daher wird es in kritischen Isolierdrähten und -komponenten verwendet.

2:Verschleißfestigkeit: Keramik hält sehr hohen Temperaturen stand und widersteht wiederholten und extremen Wärmezyklen und Reibung. Aus diesem Grund eignen sie sich für Maschinenteile, die Reibung erfordern, wie z. B. Lager.

3. Korrosionsbeständig: Sie sind chemisch inert; Keramik reagiert nicht mit anderen Chemikalien und schützt daher empfindliche Instrumente vor Verunreinigungen.

4. Überlegene Härte und Festigkeit: Keramiken sind für ihre unglaubliche Härte und Festigkeit bekannt. Sie haben im Vergleich zu den meisten modernen technischen Legierungen ein sehr hohes Verhältnis von Festigkeit zu Dichte.

5. Farbe: Keramik kann die Farbe länger halten. Wenn Sie keramisches Material bemalen, bleibt die Farbe an der Oberfläche haften und wird jahrelang nicht abgewaschen.

6. Leicht zu reinigen: Die Keramik behält keine Rückstände und Gerüche von Chemikalien. Sie sind schmutzabweisend und sehr leicht zu reinigen.

Nachteil von Keramik

1. Niedrige Zugfestigkeit: niedriger als Metall. Daher werden Metalle normalerweise für Teile bevorzugt, die eine hohe Zugfestigkeit erfordern.

2. Hohe Sprödigkeit: Im Vergleich zu Metallen sind Keramiken spröde und haben eine sehr geringe Duktilität. Keramik kann brechen, wenn sie von einem schweren Gegenstand getroffen wird, und dauerhafte Schäden verursachen.

3. Es ist schwierig, die Maßtoleranz von Keramik während der Bearbeitung zu kontrollieren.

CNC-Bearbeitung von Keramikteilen
CNC-Keramikteile

Anwendung von Keramikteilen

Die physikalischen, chemischen und einzigartigen Eigenschaften von Keramik haben viele unersetzliche Teile für verschiedene Industrien geliefert und hohe Errungenschaften erzielt, nämlich Haltbarkeit und hervorragende Härteeigenschaften. Im Folgenden finden Sie eine Einführung in die Anwendungsbeispiele der CNC-Bearbeitung von Keramikteilen in einigen Branchen.

l Medizinische Anwendungen. Gesundheitsexperten können diese speziellen Arten von Keramik ohne Nebenwirkungen in den menschlichen Körper implantieren. Ein weiterer Bereich sind Dentalanwendungen, bei denen Zähne aus Keramik wie Zirkonoxid als Ersatz für echte Zähne verwendet werden.

l Industrielle Anwendung. Auch im industriellen Bereich haben sich komplexe, hochpräzise Keramikteile durchgesetzt. Teile aus Keramik haben eine hervorragende Verschleißfestigkeit und können in einigen kritischen Teilen lange Zeit verwendet werden.

l Elektronische Bewerbungen. Keramikteile mit elektrischer Isolierung sind eine bessere Wahl zum Schutz vor elektrischen Gefahren.

Wie führt man eine CNC-Bearbeitung für die Keramik durch?

l Verarbeitung „Bisque“. Die CNC-Bearbeitung von Keramik ist schwieriger, wenn die Keramik bereits gesintert wurde, da Späne und große Stücke umherfliegen. Keramische Bauteile können am effizientesten in einem „grünen“ kompaktierten Zustand oder in vorgebrannter „Bisque“-Form vor dem endgültigen Sintern verarbeitet werden. Grundsätzlich können Keramikteile im vorgesinterten Zustand durch Fräsen, Bohren, Drehen und andere Verfahren bearbeitet werden. Als Schneidwerkzeuge werden Titannitrid (TiN)-beschichtete Stahlschneidwerkzeuge, Wolframcarbid-Schneidwerkzeuge und Schneidwerkzeuge aus polykristallinem Diamant (PKD) für die Bearbeitung von vorgesinterter Keramik verwendet.

l Schleifprozess. Das gängigste Bearbeitungsverfahren ist das Schleifen. Das Schleifen von Keramik wird am besten mit einem flüssigen Kühlmittel durchgeführt, um den zu schleifenden Bereich zu schmieren. Für Sinterkeramiken werden vorzugsweise kunstharzgebundene Schleifscheiben verwendet, bei denen synthetische oder natürliche Diamanten unterschiedlicher Partikelgröße in unterschiedlichen Konzentrationen in Polymerharze eingepresst werden. Mit Hilfe von Schleifscheiben können Keramikteile auf Hochglanz poliert werden.

l RESERVE mehr Bearbeitungszugabe. Das Werkstück wird mit mehr Aufmaß CNC-bearbeitet und dann mit einer Schleifmaschine geschliffen, um ein Präzisionskeramikteil zu schaffen.

l Beidseitige Verarbeitung. Arbeiten Sie zuerst von der Keramikseite bis etwa zur Hälfte, entfernen Sie das Stück, drehen Sie es um und bearbeiten Sie die andere Seite. Dieses Verfahren hat Nachteile, da es keine Garantie dafür gibt, dass es keine Fehler in den Positionskoordinaten der beiden Klemmen gibt, so dass es zu einer Fehlausrichtung kommt, wenn die beiden Seiten verbunden werden, aber die Fehlausrichtung wird nicht übertrieben und ist akzeptabel meiste Fälle.

Tipps zum Entwerfen von Keramikteilen

Beim Entwerfen von Keramikteilen müssen Sie bestimmte inhärente Eigenschaften von Keramik berücksichtigen. Beachten Sie, dass Keramik sehr spröde ist. Daher ist es wichtig, Stress nicht auf bestimmte Punkte zu fokussieren. Die Beherrschung der Kunst des Entwerfens von Keramikteilen hilft bei der CNC-Bearbeitung:

l Zugspannung in Druckspannung umwandeln: Dadurch kann das Material mehr Spannung aufnehmen, ohne zu brechen.

l Vermeiden Sie lange, scharfe Kanten.

l Verwenden Sie kreisförmige Designs anstelle von ovalen.

l Stellen Sie sicher, dass die Löcher nicht zu dicht beieinander liegen.

l Vermeiden Sie plötzliche Querschnittsänderungen.

l Vermeiden Sie komplexe Wanddesigns und -formen und verwenden Sie stattdessen einfache.

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